JP2006287912A - Solid-state imaging element and imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固体撮像素子および撮像装置に関するものである。本発明の固体撮像素子は、たとえば入射光を複数の受光素子で受光し、入射光量に応じて電気信号を生成し、出力するセンサである。また、本発明の撮像装置は、たとえば固体撮像素子を用いて画像として情報を取り込み、記録する電子スチルカメラ、画像入力装置、ムービカメラおよび携帯電話等の分野における技術である。 The present invention relates to a solid-state imaging device and an imaging apparatus. The solid-state imaging device of the present invention is a sensor that receives incident light with a plurality of light receiving elements, generates an electrical signal according to the amount of incident light, and outputs it. The imaging device of the present invention is a technology in the fields of an electronic still camera, an image input device, a movie camera, a mobile phone, and the like that capture and record information as an image using, for example, a solid-state imaging device.
特許文献1の固体撮像素子は、互いに隣接する受光素子の行同士において、一方の行に位置する受光素子の配列が他方の行に位置する受光素子の配列に対して該配列間隔のほぼ1/2だけ相対的にずれて配置され、さらに行方向に隣接する受光素子間には2列分の垂直転送路が配置され、斜め方向に隣接する受光素子間には1列分の垂直転送路が配置されるように垂直転送路が受光素子間を蛇行するように半導体基板上に形成された構成を採用する。これにより、画像の空間的サンプリング点を最適化しかつ全画素同時読出しを可能にする。 In the solid-state imaging device of Patent Document 1, in the rows of light receiving elements adjacent to each other, the arrangement of the light receiving elements located in one row is approximately 1 / of the arrangement interval with respect to the arrangement of the light receiving elements located in the other row. Two vertical transfer paths are arranged between the light receiving elements adjacent to each other in the row direction, and one column vertical transfer path is arranged between the light receiving elements adjacent to each other in the oblique direction. A configuration is adopted in which the vertical transfer path is formed on the semiconductor substrate so as to meander between the light receiving elements so as to be arranged. This optimizes the spatial sampling points of the image and allows all pixels to be read simultaneously.
この固体撮像素子は、受光無効領域の上下に位置する受光素子の信号を利用して無効領域の信号を、仮想画素として生成することで等価的に受光素子数の2倍の解像度が得られる信号処理を可能にし、モアレ等の偽信号が抑圧される。この固体撮像素子からは高品質撮像信号が得られる。 This solid-state imaging device uses a signal of a light receiving element positioned above and below a light receiving invalid area to generate a signal in the invalid area as a virtual pixel, so that a signal equivalent to twice the number of light receiving elements can be obtained. Processing is possible, and false signals such as moire are suppressed. A high quality image signal can be obtained from this solid-state image sensor.
固体撮像素子は、上述の受光素子に配置することから、色フィルタやマイクロレンズの形状に対する選択肢が増加し、受光効率を向上でき、受光無効領域を極力排除し高集積化をもたらす。 Since the solid-state imaging device is arranged in the above-described light receiving device, options for the shape of the color filter and the microlens are increased, the light receiving efficiency can be improved, the light receiving invalid region is eliminated as much as possible, and high integration is brought about.
また、この固体撮像素子は製造工程で発生する受光素子と垂直転送路との相対的位置ズレに起因する受光素子間の特性不均一をなくすことができる。製造は、従来の2層重ね合わせ電極構造の製造技術を利用して作成できるので容易である。 In addition, this solid-state imaging device can eliminate unevenness in characteristics between the light receiving elements due to the relative positional deviation between the light receiving element and the vertical transfer path that occurs in the manufacturing process. Manufacture is easy because it can be made using a conventional manufacturing technique of a two-layer superimposed electrode structure.
また、特許文献2の固体撮像素子、その駆動方法およびカメラシステムは、高解像度化のためにカラーCCD(Charge Coupled Device)撮像素子の多画素化を図った場合に、画素数が多くなることによって信号処理に時間がかかり、また記録媒体への記録時間が長くなるとともに、当該記録媒体への記録枚数が少なくなる。 In addition, the solid-state imaging device, the driving method thereof, and the camera system disclosed in Patent Document 2 have a large number of pixels when the number of pixels of a color CCD (Charge Coupled Device) imaging device is increased for higher resolution. The signal processing takes time, the recording time on the recording medium becomes longer, and the number of recordings on the recording medium decreases.
固体撮像素子は、たとえば色Gが垂直2繰り返しの配列となるカラーフィルタを有するM行N列のCCD撮像素子の信号処理に際して、CCD撮像素子の同色2画素の信号を加算して得られる信号を、Gだけが配列されるM/2行N/2列のカラーコーディング(A)と、R/Bが配列されるM/2行N/2列のカラーコーディング(B)に配列し直し、これらカラーコーディング(A),(B)のカラーフィルタをそれぞれ有する2つの撮像素子からの信号とみなして処理するようにする。これにより、色の補間処理を少なくて済し信号処理時間を短縮できる。さらに少ないデータ量で高画質な信号が得られるので、記録媒体への記録時間が短くかつ記録枚数を多くできる。
ところで、固体撮像素子は、より一層の高画素化が望まれている。高画素化は、セルサイズが小さくなることを意味する。セルサイズの微細化は、受光素子と垂直転送路との間を分離するチャネルストップの占める割合および加工精度を劣化させてしまう。したがって、上述したような撮像信号の特性を維持させることが難しくなる。撮像信号の特性に関して、とくに、受光素子の感度は、セルサイズの縮小に比例して低下する。これは、量子効率の低下による元々少ない電子で画像を生成することから、高感度における画質の確保が難しくなることを意味する。 By the way, it is desired that the solid-state imaging device has higher pixels. Higher pixels mean a smaller cell size. The miniaturization of the cell size deteriorates the ratio and processing accuracy of the channel stop separating the light receiving element and the vertical transfer path. Therefore, it becomes difficult to maintain the characteristics of the imaging signal as described above. Regarding the characteristics of the imaging signal, in particular, the sensitivity of the light receiving element decreases in proportion to the reduction in cell size. This means that an image is originally generated with a small number of electrons due to a decrease in quantum efficiency, so that it is difficult to ensure image quality with high sensitivity.
しかしながら、通常の撮影は、配設された受光素子、すなわち画素すべてを記録画素に使うだけでなく、記録画素数を下げ、記録枚数を重視して使用する場合も多くある。後者の場合、取り込まれた画像のサイズのリサイズや信号処理で画素加算や間引きを行なうことで対応することが一般的である。このような処理では、処理時間や全画素を読み出す時間等の問題があって、現状でこれらは未だ改善されていない。 However, in normal photography, not only the light receiving elements provided, that is, all the pixels are used as recording pixels, but also the number of recording pixels is reduced and the number of recordings is used in many cases. The latter case is generally handled by resizing the size of the captured image or performing pixel addition or thinning out by signal processing. Such processing has problems such as processing time and time to read out all pixels, and these have not been improved at present.
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、撮影要求に応じて信号電荷を混合し読み出すことができる固体撮像素子および撮像装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a solid-state imaging device and an imaging apparatus that can eliminate such drawbacks of the prior art and can mix and read out signal charges in accordance with imaging requirements.
本発明は上述の課題を解決するために、半導体基板上に入射光の光電変換により信号電荷を生成する複数の受光素子が配列され、この配列において、一の行における受光素子の配置間隔は隣接する他の行における受光素子の配置間隔に対して相対的にずれ、この受光素子のそれぞれに蓄積した信号電荷を列方向に転送させる列転送手段と、この列転送手段からの信号電荷を行方向に転送させる行転送手段とを有する固体撮像素子において、列転送手段は、受光素子のうちの一列おきの受光素子の一方の側に形成され、固体撮像素子は、さらに、一列おきに形成させた列転送手段を挟んで上下左右に位置する4つの受光素子を一組単位に扱うとともに、4つの受光素子から列転送手段に信号電荷を読み出すゲート手段を有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention has a plurality of light receiving elements that generate signal charges by photoelectric conversion of incident light on a semiconductor substrate, and in this arrangement, the arrangement intervals of the light receiving elements in one row are adjacent to each other. Column transfer means for transferring the signal charges accumulated in each of the light receiving elements in the column direction and the signal charges from the column transfer means in the row direction. The column transfer means is formed on one side of every other column of the light receiving elements, and the solid state imaging elements are further formed every other column. The four light receiving elements positioned on the top, bottom, left and right across the column transfer means are handled as a set unit, and gate means for reading signal charges from the four light receiving elements to the column transfer means is provided.
本発明に係る固体撮像素子は、列転送手段を一列おきに形成し、列転送手段の本数を半分に削減し、この形成により生じた空き領域を受光素子の感光領域に用いて感光領域を広げることにより、高画素化しても信号電荷の十分な生成を可能にし、形成された列転送手段を挟んで上下左右に位置する4つの受光素子を一組単位に扱い4つの受光素子に蓄積した信号電荷をゲート手段から順に読み出し、形成された列転送手段を共用して信号電荷を転送することにより、信号電荷の読み出しに要する時間の短縮や混色しない読み出しを実現する。 In the solid-state imaging device according to the present invention, the column transfer means is formed every other row, the number of the column transfer means is reduced by half, and the empty area generated by this formation is used as the photosensitive area of the light receiving element to widen the photosensitive area. Thus, even if the number of pixels is increased, signal charges can be sufficiently generated, and the four light receiving elements positioned on the upper, lower, left, and right sides of the formed column transfer means are handled as a set unit and the signals accumulated in the four light receiving elements are stored. By reading the charges sequentially from the gate means and transferring the signal charges by using the formed column transfer means, the time required for reading the signal charges can be shortened and reading without color mixing can be realized.
また、本発明は上述の課題を解決するために、被写界からの入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の受光素子が配列され、この配列において、一の行における受光素子の配置間隔は隣接する他の行における受光素子の配置間隔に対して相対的にずれ、この受光素子のそれぞれに蓄積した信号電荷を列方向に転送させる列転送手段と、この列転送手段からの信号電荷を行方向に転送させる行転送手段とを含む固体撮像素子、この固体撮像素子を駆動させる駆動信号を生成し、この固体撮像素子に供給する駆動手段、この駆動手段に駆動信号の動作タイミングを持たせるタイミング生成手段、このタイミング生成手段の動作を制御する制御手段、この制御手段に動作を指示する操作手段、および固体撮像素子が出力する信号に信号処理を施す信号処理手段を含む撮像装置において、列転送手段は、受光素子のうちの一列おきの受光素子の一方の側に形成され、固体撮像素子は、さらに、一列おきに形成させた列転送手段を挟んで上下左右に位置する4つの受光素子を一組単位に扱うとともに、4つの受光素子から列転送手段に信号電荷を読み出すゲート手段を有することを特徴とする。 Further, in order to solve the above-described problem, the present invention includes a plurality of light receiving elements that generate signal charges by photoelectrically converting incident light from an object field. In this arrangement, the light receiving elements in one row are arranged. The arrangement interval is relatively deviated with respect to the arrangement interval of the light receiving elements in other adjacent rows, and column transfer means for transferring the signal charges accumulated in each of the light receiving elements in the column direction, and signals from the column transfer means A solid-state image pickup device including a row transfer means for transferring charges in the row direction; a drive means for generating a drive signal for driving the solid-state image pickup element; supplying the drive signal to the solid-state image pickup element; Timing generating means to be provided, control means for controlling the operation of the timing generating means, operating means for instructing the control means to operate, and signal processing for signals output from the solid-state imaging device In the image pickup apparatus including the signal processing means, the column transfer means is formed on one side of every other light receiving element of the light receiving elements, and the solid-state image pickup device further includes a column transfer means formed every other row. The four light receiving elements positioned on the top, bottom, left and right sides are handled as a set unit, and gate means for reading signal charges from the four light receiving elements to the column transfer means is provided.
本発明に係る撮像装置は、列転送手段を一列おきに形成し、列転送手段の本数を半分に削減し、この形成により生じた空き領域を受光素子の感光領域に用いて感光領域を広げられた固体撮像素子を用い、高画素化しても信号電荷の十分な生成を可能にし、形成された列転送手段を挟んで上下左右に位置する4つの受光素子を一組単位に扱い4つの受光素子に蓄積した信号電荷をゲート手段から順に読み出し、形成された列転送手段を共用して信号電荷を転送して読み出し、混色ない信号電荷を読み出すことを可能にし、この読出し所要時間の短縮化も可能にする。 In the imaging apparatus according to the present invention, the column transfer means is formed every other row, the number of the column transfer means is reduced by half, and the photosensitive area of the light receiving element can be widened by using the empty area generated by this formation as the photosensitive area. Even if the number of pixels is increased, signal charges can be sufficiently generated even when the number of pixels is increased, and four light receiving elements positioned on the upper, lower, left, and right sides of the formed column transfer unit are handled as a set of four light receiving elements. It is possible to read out the signal charges stored in the gate sequentially from the gate means, transfer the signal charges using the formed column transfer means and read them out, and read out the signal charges that are not mixed, and shorten the time required for this reading. To.
次に添付図面を参照して本発明による固体撮像素子の一実施例を詳細に説明する。 Next, an embodiment of a solid-state imaging device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本実施例は、本発明の固体撮像素子をCCD(Charge Coupled Device)撮像素子10に適用した場合である。本発明と直接関係のない部分について図示および説明を省略する。以下の説明で、信号はその現れる接続線の参照番号で指示する。 In this embodiment, the solid-state imaging device of the present invention is applied to a CCD (Charge Coupled Device) imaging device 10. The illustration and description of parts not directly related to the present invention are omitted. In the following description, the signal is indicated by the reference number of the connecting line in which it appears.
CCD撮像素子10は、受光素子12を画素ずらしさせて配置される。画素ずらしは、互いに隣接する受光素子12の行同士において、一方の行における受光素子の配列が他方の行における受光素子12の配列に対する配列間隔を基本的に1/2だけ相対的にずらしてきた。受光素子12はこの配置により稠密に配置される。通常、CCDには、受光素子12の間に垂直転送路14が形成されてきた。 The CCD image pickup device 10 is arranged by shifting the light receiving device 12 by pixels. In the pixel shift, in the rows of the light receiving elements 12 adjacent to each other, the arrangement of the light receiving elements in one row is basically shifted relative to the arrangement of the light receiving elements 12 in the other row by 1/2. . The light receiving elements 12 are densely arranged by this arrangement. Usually, a vertical transfer path 14 is formed between the light receiving elements 12 in the CCD.
本実施例のCCD撮像素子10は、図1に示すように、従来の垂直転送路の形成に比べて一列おきに蛇行した垂直転送路14の形成だけに留める。すなわち、受光素子を垂直方向に並べた受光素子に対して一方の側に垂直転送路を形成してきた。この結果、本実施例のCCD撮像素子10における垂直転送路の本数は、従来の半分になる。CCD撮像素子10において従来、垂直転送路のあった、空き領域は、受光素子12における感光領域16に用いる。したがって、感光領域16は、従来の感光領域に比べて横方向に拡大され、感光面積が増大することになる。感光領域16の拡大は、受光素子12に蓄積する信号電荷の飽和量を増大させることができる。これは、CCD撮像素子10において高画質化を目的に画素数、すなわち受光素子を増やした際に従来の受光素子の感光領域が減ってしまうが、本実施例における受光素子12の感光領域16は感光面積の減少を補い、さらには生成する信号電荷量を増加させることが可能になる。換言すると、受光素子12において、たとえば従来の感光領域においてISO 200までの感度は、本実施例ではISO 80から100程度の信号電荷量にまで飽和量を向上させることが可能になる。 As shown in FIG. 1, the CCD image pickup device 10 of this embodiment is limited to the formation of vertical transfer paths 14 meandering every other line as compared with the conventional vertical transfer path. That is, a vertical transfer path has been formed on one side of the light receiving elements in which the light receiving elements are arranged in the vertical direction. As a result, the number of vertical transfer paths in the CCD image pickup device 10 of the present embodiment is half that of the conventional one. In the CCD image pickup device 10, an empty area, which has conventionally had a vertical transfer path, is used as the photosensitive area 16 in the light receiving element 12. Therefore, the photosensitive area 16 is expanded in the lateral direction as compared with the conventional photosensitive area, and the photosensitive area is increased. The enlargement of the photosensitive region 16 can increase the saturation amount of the signal charge accumulated in the light receiving element 12. This is because when the number of pixels in the CCD image sensor 10 is increased, that is, when the number of light receiving elements is increased, the photosensitive area of the conventional light receiving element decreases, but the photosensitive area 16 of the light receiving element 12 in this embodiment is It is possible to compensate for the decrease in the photosensitive area and further increase the amount of signal charge to be generated. In other words, in the light receiving element 12, for example, in the conventional photosensitive region, the sensitivity up to ISO 200 can be increased to a signal charge amount of ISO 80 to about 100 in this embodiment.
開口部は、従来と同じ構造である。また、開口部を覆うカラーフィルタセグメントは、G正方RB完全市松パターンを用いる。受光素子12は画素に対応する。開口形状が左右に拡大することにより、集光特性によるけられ量を小さくでき、シェーディングに強くすることができる。 The opening has the same structure as the conventional one. The color filter segment covering the opening uses a G square RB complete checkered pattern. The light receiving element 12 corresponds to a pixel. By expanding the opening shape to the left and right, it is possible to reduce the amount of squeezing due to the condensing characteristic and to enhance the shading.
垂直転送路14は、前述したように従来のCCD撮像素子に比べて半分だけ形成される。垂直転送路14を有効に用いるため、受光素子12のトランスファゲート18は、共用する垂直転送路14と接する側に形成される。トランスファゲート18は、本実施例において黒丸の記号で表す。 As described above, the vertical transfer path 14 is formed in half compared to the conventional CCD image sensor. In order to effectively use the vertical transfer path 14, the transfer gate 18 of the light receiving element 12 is formed on the side in contact with the shared vertical transfer path 14. The transfer gate 18 is represented by a black circle symbol in this embodiment.
ただし、本実施例におけるトランスファゲート18は、従来のように所定の位置に形成されるものではない。これは、G正方RB完全市松パターンの色フィルタセグメントにおいて、一本の垂直転送路14は、図1に示したように4つの受光素子を一つの組単位に扱うことに基づく。本実施例におけるこの組は、上下に配した色Gの受光素子12とこれに直交する、左右それぞれの水平方向に配した色Rおよび色Bの受光素子12とを有する組単位である。この組単位を太線20で示す。また、図示しないが、もう一つの組としては、上下に配した色Gの受光素子12とこれに直交する、左右それぞれの水平方向に配した色Bおよび色Rの受光素子12でもよい。 However, the transfer gate 18 in the present embodiment is not formed at a predetermined position as in the prior art. This is based on the fact that, in the color filter segment of the G square RB perfect checkered pattern, one vertical transfer path 14 handles four light receiving elements in one unit as shown in FIG. This set in the present embodiment is a set unit having light receiving elements 12 of color G arranged vertically and light receiving elements 12 of color R and color B arranged orthogonally to the left and right in the horizontal direction. This group unit is indicated by a bold line 20. Further, although not shown, as another set, the light receiving elements 12 of the color G arranged vertically and the light receiving elements 12 of the colors B and R arranged in the horizontal direction orthogonal to the right and left may be used.
太線20で示す組単位として扱うため、本実施例では、4つの受光素子12におけるトランスファゲート18を通常と異なる位置に形成する点に特徴がある。図1に示すように、上側に位置する色Gの受光素子12のトランスファゲート18は、オフ/オンに応じて蓄積した信号電荷を転送電極E4のCCDに出力する。一本の垂直転送路14で信号電荷を転送させる場合、本来、色Rの受光素子12は、左側に隣接する垂直転送路14に出力するようにトランスファゲート18が形成される。これに対して、本実施例において色Rの受光素子12のトランスファゲート18は、本来、形成する上述した位置と逆の位置に形成され、オフ/オンに応じて蓄積した信号電荷を転送電極E2のCCDに出力する。 In order to deal with the group unit indicated by the thick line 20, the present embodiment is characterized in that the transfer gates 18 in the four light receiving elements 12 are formed at positions different from the normal. As shown in FIG. 1, the transfer gate 18 of the light receiving element 12 of the color G located on the upper side outputs the signal charge accumulated according to the off / on state to the CCD of the transfer electrode E4. When signal charges are transferred through one vertical transfer path 14, the transfer gate 18 is originally formed so that the light receiving element 12 of color R outputs to the vertical transfer path 14 adjacent to the left side. On the other hand, in this embodiment, the transfer gate 18 of the light receiving element 12 of the color R is originally formed at a position opposite to the above-described position to be formed, and the signal charge accumulated according to off / on is transferred to the transfer electrode E2. Output to the CCD.
色Bの受光素子12のトランスファゲート18は、転送電極E1のオフ/オンに応じて蓄積した信号電荷を転送電極E4のCCDに出力する。さらに、下側に位置する色Gの受光素子12のトランスファゲート18は、転送電極E3のオフ/オンに応じて蓄積した信号電荷を転送電極E2のCCDに出力する。 The transfer gate 18 of the light receiving element 12 of the color B outputs the signal charge accumulated according to the off / on of the transfer electrode E1 to the CCD of the transfer electrode E4. Further, the transfer gate 18 of the light receiving element 12 of the color G located on the lower side outputs the signal charge accumulated according to the transfer electrode E3 being turned on / off to the CCD of the transfer electrode E2.
CCD撮像素子10は、複数の垂直転送路14と直交する水平転送路22を設け、垂直転送路14から供給された信号電荷を水平転送路22に向けて転送する。水平転送路22に転送された信号電荷は、アンプ24に向けて水平転送される。アンプ24は、フローティングディフュージョンアンプである。 The CCD image pickup device 10 is provided with a horizontal transfer path 22 orthogonal to the plurality of vertical transfer paths 14, and transfers the signal charges supplied from the vertical transfer path 14 toward the horizontal transfer path 22. The signal charge transferred to the horizontal transfer path 22 is horizontally transferred toward the amplifier 24. The amplifier 24 is a floating diffusion amplifier.
さらに、CCD撮像素子10を図2に示す。図2のCCD撮像素子10は、受光素子12と垂直転送路14の形状を最適化し、双方の面積比が同じになるように設計することが好ましい。これにより前述したように画素中心を結ぶ形状は、従来と同様の形状にすることができる。 Further, the CCD image pickup device 10 is shown in FIG. The CCD image sensor 10 of FIG. 2 is preferably designed so that the shapes of the light receiving element 12 and the vertical transfer path 14 are optimized and the area ratio of both is the same. Thereby, as described above, the shape connecting the pixel centers can be the same as the conventional shape.
また、図2のCCD撮像素子10は、組単位の色フィルタセグメントを同色にし、この組単位を基にしたG正方RB完全市松パターンを形成している点に特徴がある。実画素数の解像度が1/4および1/2程度のいずれかで済む場合、受光素子12からの信号電荷読出しを4画素および2画素のいずれかに応じて読み出す。垂直転送路14では、この読出しに応じて信号電荷を合成する。この場合、垂直転送路14で合成しても読み出される信号電荷が同色であるから、混色を防ぐことができる。 Further, the CCD image pickup device 10 of FIG. 2 is characterized in that the color filter segments of the set unit are the same color and a G square RB complete checkered pattern based on the set unit is formed. When the resolution of the actual number of pixels is only about 1/4 or 1/2, signal charge readout from the light receiving element 12 is read according to either 4 pixels or 2 pixels. In the vertical transfer path 14, signal charges are synthesized in accordance with this reading. In this case, even if they are combined in the vertical transfer path 14, the signal charges that are read out are the same color, so that color mixing can be prevented.
次に本発明を適用したCCD撮像素子10の動作を説明する。従来のCCD撮像素子は、蓄積した信号電荷を全画素読出しで一度に読み出す。しかしながら、本実施例のCCD撮像素子10は、垂直転送路14が従来の半分であることから、前述したように、全画素読出しさせることはできない。転送においては駆動信号V1〜V4が転送電極E1〜E4に印加される。受光素子12からの信号電荷読出しは、本実施例ではフィールドシフトパルスを各フィールドに供給される駆動信号V3, V1, V2およびV4の順に印加される。この印加はハイレベルに応じて行なわれる。読み出した信号電荷は、通常の転送により水平転送路22に読み出される。したがって、図1の色フィルタパターンの場合、1フレームの画像を得るために4フィールドを要して全画素の信号電荷がCCD撮像素子10から読み出される。 Next, the operation of the CCD image sensor 10 to which the present invention is applied will be described. The conventional CCD image sensor reads the accumulated signal charge at once by all pixel readout. However, the CCD image pickup device 10 of the present embodiment cannot read out all pixels as described above because the vertical transfer path 14 is half of the conventional one. In the transfer, drive signals V1 to V4 are applied to the transfer electrodes E1 to E4. In the present embodiment, signal charge readout from the light receiving element 12 is applied in the order of drive signals V3, V1, V2 and V4 supplied with field shift pulses to each field. This application is performed according to the high level. The read signal charge is read to the horizontal transfer path 22 by normal transfer. Therefore, in the case of the color filter pattern of FIG. 1, the signal charges of all the pixels are read out from the CCD image sensor 10 in order to obtain four fields in order to obtain an image of one frame.
これに対して、図2に示したように、太線20における4つ受光素子を単位に色フィルタセグメントを配設された場合、駆動信号V1〜V4のすべてにフィールドシフトパルスを同時に印加するように読出し駆動を制御する。また、信号電荷読出しでは、駆動信号V1およびV3にフィールドシフトパルスを同時に印加するように読出し駆動を制御する。これらの信号電荷読出しは、記録モードに連動させることが好ましい。 On the other hand, as shown in FIG. 2, when the color filter segments are arranged in units of four light receiving elements in the thick line 20, the field shift pulse is applied to all of the drive signals V1 to V4 simultaneously. Controls read drive. Further, in the signal charge reading, the reading drive is controlled so that the field shift pulse is simultaneously applied to the driving signals V1 and V3. These signal charge readings are preferably linked to the recording mode.
この信号電荷読出しは、垂直転送路14にて信号電荷を混合するとともに、従来のCCD固体撮像素子と同じ色の順に読み出すことができることから、これまでの信号処理、すなわち前処理、AF(Automatic Exposure)、AF(Automatic Focus)および動画モード(MOVE;スルー画表示モード)で対処できる点で有利である。とくに、解像力が要求されない前処理段階で信号電荷を混合することで感度を向上させることができ、信号電荷の読み出し時間も短縮させることができる。すなわち、図2の信号電荷読出しは、図1の信号電荷読出しに比べて1/4の時間で済む。 In this signal charge readout, the signal charges are mixed in the vertical transfer path 14 and can be read out in the same color order as that of the conventional CCD solid-state imaging device. Therefore, the conventional signal processing, that is, pre-processing, AF (Automatic Exposure) ), AF (Automatic Focus) and moving image mode (MOVE; live view display mode). In particular, the sensitivity can be improved by mixing the signal charges in the pre-processing stage where resolution is not required, and the signal charge readout time can be shortened. That is, the signal charge reading in FIG. 2 takes a quarter of the time compared to the signal charge reading in FIG.
さらに、図2に示した色フィルタ配列を適用した場合、CCD撮像素子10は、図3に示すようにマイクロレンズ26の配設する位置を受光素子12の開口形状および形成する位置に対して合わせ込むことが望ましい。具体的には、受光素子12からの信号電荷読出しとその混合をズーム位置に応じて行なう。一般的に、CCD撮像素子10を搭載したディジタルカメラは、被写界からの入射光を取り込み結像させる光学系にズーム機構を有するものが多い。標準位置において入射光が結像する結像面と射出瞳の縁を通った光線との成す角が狭くなる傾向にあるとき、鋭角、すなわちワイドスコープ側にあるという。また、この成す角が広くなる傾向にあるとき、鈍角、すなわちテレスコープ側にあるという。 Further, when the color filter array shown in FIG. 2 is applied, the CCD image pickup device 10 matches the position where the micro lens 26 is disposed with the opening shape of the light receiving element 12 and the position where the light receiving device 12 is formed as shown in FIG. It is desirable to include. Specifically, signal charge reading from the light receiving element 12 and mixing thereof are performed according to the zoom position. In general, many digital cameras equipped with the CCD image sensor 10 have a zoom mechanism in an optical system that takes in incident light from an object field and forms an image. When the angle between the image plane on which the incident light forms an image at the standard position and the light beam passing through the edge of the exit pupil tends to be narrow, it is said to be an acute angle, that is, on the wide scope side. In addition, when this formed angle tends to be wide, it is said to be on the obtuse angle, that is, on the telescope side.
ここで、本実施例の受光素子12における開口形状は、従来の正八角形に比べて感光領域の大きい、横方向に広がった六角形の形状である。たとえば図3の中央に位置する同一行、水平方向に並んだ受光素子12に対するマイクロレンズ26は、図3の隣接する他の行におけるマイクロレンズ26の位置に比べて若干左側にずらして形成されている。すなわち結像面の中心に向けてずらし形成される。この形成により、斜めに入射した光を受光素子12の感光領域から外れることなく、入射させることができる。また、同一列、垂直方向に並んだ受光素子12は、中央付近にあるため感光領域それぞれをすべて覆うようにマイクロレンズ26が形成される。図3における受光素子12の形成位置は、CCD撮像素子10の中央右端側が想定されるからである。 Here, the opening shape in the light receiving element 12 of the present embodiment is a hexagonal shape having a larger photosensitive area than the conventional regular octagon and extending in the lateral direction. For example, the microlens 26 for the light receiving elements 12 arranged in the same row and in the horizontal direction in the center of FIG. 3 is formed slightly shifted to the left as compared with the positions of the microlenses 26 in other adjacent rows in FIG. Yes. That is, it is shifted toward the center of the image plane. With this formation, obliquely incident light can be incident without deviating from the photosensitive region of the light receiving element 12. Further, since the light receiving elements 12 arranged in the same row and in the vertical direction are near the center, the microlenses 26 are formed so as to cover all the photosensitive regions. This is because the formation position of the light receiving element 12 in FIG. 3 is assumed to be the center right end side of the CCD image pickup element 10.
鋭角時には、図2における駆動信号V1およびV2にフィールドシフトゲートパルスを同時に転送電極E1およびE2からフィールドシフトゲート18に印加される。この印加により受光素子12に蓄積した信号電荷が読み出され信号電荷が合成または混合される。また、鈍角時には、図2における駆動信号V3およびV4にフィールドシフトゲートパルスを同時に印加される。この印加により受光素子12に蓄積した信号電荷が読み出され信号電荷が合成または混合される。 At an acute angle, a field shift gate pulse is simultaneously applied to the drive signals V1 and V2 in FIG. 2 from the transfer electrodes E1 and E2 to the field shift gate 18. By this application, the signal charge accumulated in the light receiving element 12 is read out, and the signal charge is synthesized or mixed. At the obtuse angle, a field shift gate pulse is simultaneously applied to the drive signals V3 and V4 in FIG. By this application, the signal charge accumulated in the light receiving element 12 is read out, and the signal charge is synthesized or mixed.
このように受光素子12を形成する位置に応じてマイクロレンズ26の形成する位置をずらすことにより、入射角度による周辺画素領域で影響を緩和し、入射光の色シェーディングの発生を防止または改善することができる。とくに、動画モードではリアルタイムの読出しや信号処理が要求されることから、混合読出しによる時間の短縮も効果的である。 In this way, by shifting the position where the microlens 26 is formed according to the position where the light receiving element 12 is formed, the influence on the peripheral pixel region due to the incident angle is mitigated, and the occurrence of color shading of incident light is prevented or improved. Can do. In particular, in the moving image mode, since real-time reading and signal processing are required, it is effective to shorten the time by mixed reading.
次にCCD撮像素子10を適用したディジタルカメラ30について簡単に説明する。ディジタルカメラ30は、図4に示すように、光学系32、撮像部34、前処理部36、信号処理部38、システム制御部40、操作部42、タイミング信号発生器44、ドライバ46、モニタ48、ストレージIF(InterFace)回路50およびストレージ52を含む。 Next, the digital camera 30 to which the CCD image sensor 10 is applied will be briefly described. As shown in FIG. 4, the digital camera 30 includes an optical system 32, an imaging unit 34, a preprocessing unit 36, a signal processing unit 38, a system control unit 40, an operation unit 42, a timing signal generator 44, a driver 46, and a monitor 48. A storage IF (InterFace) circuit 50 and a storage 52.
光学系32は、被写界からの入射光を操作部42の操作に応じた画角の画像にして撮像部34の撮像面に結像させる機能を有する。光学系32は操作部42のズーム操作や半押し操作に応じて画角や焦点距離を調整する。 The optical system 32 has a function of forming incident light from the object scene on the imaging surface of the imaging unit 34 as an image having an angle of view according to the operation of the operation unit 42. The optical system 32 adjusts the angle of view and the focal length according to the zoom operation or half-press operation of the operation unit 42.
撮像部34には、前述したCCD撮像素子10が配設される。ここで、CCD撮像素子10に用いる色フィルタセグメントには、図1および図2に示したパターンのいずれかが用いられる。図1の色フィルタパターンを用いた撮像部34は、解像度を重視した画像を取得する場合に有効で、たとえば2または4フィールドで全画素の信号電荷を出力する。また、図2の色フィルタパターンを用いた撮像部34は、混色しないように信号電荷が同時に垂直転送路14に読み出し、転送出力することから、図1に示した色フィルタパターンの撮像部34に比べて1/4、すなわち1フィールドで信号電荷を短時間に読み出すことができる。ただし、この色フィルタパターンでは、本来有する4つ画素として有する空間位置情報が一つの位置情報に集約されてしまう。このことにより画像の解像度は前者の画像が有する空間情報に基づく解像度に比べて低下してしまう。 The imaging unit 34 is provided with the CCD imaging device 10 described above. Here, one of the patterns shown in FIGS. 1 and 2 is used for the color filter segment used in the CCD image pickup device 10. The imaging unit 34 using the color filter pattern of FIG. 1 is effective when acquiring an image with an emphasis on resolution, and outputs signal charges of all pixels in, for example, 2 or 4 fields. In addition, the image pickup unit 34 using the color filter pattern in FIG. 2 simultaneously reads out and transfers the signal charges to the vertical transfer path 14 so as not to mix colors, so that the image filter 34 in the color filter pattern shown in FIG. Compared to 1/4, that is, one field, the signal charge can be read out in a short time. However, in this color filter pattern, the spatial position information that originally has four pixels is collected into one position information. As a result, the resolution of the image is lower than the resolution based on the spatial information of the former image.
後者の色フィルタパターンの撮像部34が配設されている場合、このように解像度を重視するモード/重視しないモードに分けて動作させることが好ましい。解像度を重視する場合、たとえば静止画モードで、たとえば2フィールド読出しするとよい。また、解像度を重視しない場合、AE、AFおよび動画モード(MOVE)のそれぞれにてこの信号電荷を組単位に同時読出しさせることが望ましい。このようなモード切換えは、後述するように、操作部42で設定する。 In the case where the imaging unit 34 of the latter color filter pattern is provided, it is preferable that the operation is divided into a mode in which the resolution is important and a mode in which the importance is not important. When importance is attached to the resolution, for example, two fields are read out in the still image mode. If the resolution is not important, it is desirable to simultaneously read out the signal charges in pairs in each of AE, AF, and moving image mode (MOVE). Such mode switching is set by the operation unit 42 as described later.
撮像部34は、ドライバ46から供給される駆動信号V1〜V4を含む各種の信号によって動作させられる。ドライバ46は、タイミング信号発生器44からのタイミング信号に応じて各種の駆動信号を生成する機能を有する。撮像部34は、図示しないCCD撮像素子10で得たアナログ電気信号54を前処理部36に出力する。 The imaging unit 34 is operated by various signals including drive signals V1 to V4 supplied from the driver 46. The driver 46 has a function of generating various drive signals in accordance with the timing signal from the timing signal generator 44. The imaging unit 34 outputs an analog electrical signal 54 obtained by the CCD imaging device 10 (not shown) to the preprocessing unit 36.
前処理部36はアナログフロントエンド(AFE)機能を有する。この機能は、相関二重サンプリング(CDS)によりアナログ電気信号54に対するノイズ除去と、このノイズ除去したアナログ電気信号54をディジタル化、すなわちA/D変換とを有するものである。前処理部36は、ディジタル化した画像データ56をバス58および信号線60を介して信号処理部38に出力する。 The preprocessing unit 36 has an analog front end (AFE) function. This function includes noise removal for the analog electric signal 54 by correlated double sampling (CDS) and digitization of the analog electric signal 54 from which noise has been removed, that is, A / D conversion. The preprocessing unit 36 outputs the digitized image data 56 to the signal processing unit 38 via the bus 58 and the signal line 60.
信号処理部38は、供給される画像データを基に同時化し、同時化した画像データを用いY/C信号を生成する機能を有する。また、信号処理部38は、生成したY/C信号をたとえば液晶モニタ用の信号に変換する機能も有する。さらに、信号処理部38は、記録モードに応じて生成したY/C信号に対する圧縮や圧縮された信号を元に伸長し復元再生する機能を有する。記録モードには、JPEG(Joint Photographic Experts Group)、MPEG(Moving Picture Experts Group)およびRAWモード等がある。信号処理部38は、記録モードに処理された画像データを信号線60、バス58および信号線62からメディアI/F回路50に供給する。また、信号処理部38は、液晶モニタ用の信号64をモニタ48に出力する。 The signal processing unit 38 has a function of synchronizing based on supplied image data and generating a Y / C signal using the synchronized image data. The signal processing unit 38 also has a function of converting the generated Y / C signal into, for example, a liquid crystal monitor signal. Further, the signal processing unit 38 has a function of compressing the Y / C signal generated according to the recording mode and decompressing and restoring and reproducing based on the compressed signal. The recording mode includes JPEG (Joint Photographic Experts Group), MPEG (Moving Picture Experts Group), RAW mode, and the like. The signal processing unit 38 supplies the image data processed in the recording mode to the media I / F circuit 50 from the signal line 60, the bus 58, and the signal line 62. Further, the signal processing unit 38 outputs a liquid crystal monitor signal 64 to the monitor 48.
システム制御部40は、後述する操作部42からの操作信号66に応じた各種の制御信号を生成する機能を有する。システム制御部40は、とくに、静止画モード、AEモードおよびAFモード等の各種設定に応じて制御信号を生成する機能を有する。システム制御部40は、信号処理部38で得られた評価データを取り込む。評価データは、信号線60、バス58および信号線68を介してシステム制御部40に取り込まれる。システム制御部40は、設定モード、評価データに応じた制御信号70をタイミング信号発生器44に生成し、出力する。 The system control unit 40 has a function of generating various control signals according to an operation signal 66 from the operation unit 42 described later. The system control unit 40 particularly has a function of generating a control signal in accordance with various settings such as a still image mode, an AE mode, and an AF mode. The system control unit 40 takes in the evaluation data obtained by the signal processing unit 38. The evaluation data is taken into the system control unit 40 via the signal line 60, the bus 58, and the signal line 68. The system control unit 40 generates and outputs a control signal 70 corresponding to the setting mode and the evaluation data to the timing signal generator 44.
操作部42は、図示しない電源スイッチ、ズームボタン、メニュー表示切換スイッチ、選択キー、動画モード設定部、連写速度設定部およびレリーズシャッタボタンを含む。操作部42は、ユーザの操作指示としての操作信号66をシステム制御部40に送る機能を有する。電源スイッチは、ディジタルカメラ30の電源投入/退避をもたらすものである。ズームボタンは、被写体を含む被写界の画角を変更し、この変更に応じた被写体の焦点距離を調整するものである。メニュー表示切換スイッチは、液晶モニタに表示されるメニューを切り換えて、選択カーソルを移動させるスイッチで、たとえば十字キー等がある。選択キーは、選択したメニュー項目を選択するキーである。 The operation unit 42 includes a power switch, a zoom button, a menu display changeover switch, a selection key, a moving image mode setting unit, a continuous shooting speed setting unit, and a release shutter button (not shown). The operation unit 42 has a function of sending an operation signal 66 as a user operation instruction to the system control unit 40. The power switch brings the digital camera 30 on / off. The zoom button changes the angle of view of the object field including the subject and adjusts the focal length of the subject according to the change. The menu display changeover switch is a switch for changing over the menu displayed on the liquid crystal monitor and moving the selection cursor, such as a cross key. The selection key is a key for selecting the selected menu item.
動画モード設定部は、動画を液晶モニタに表示させるか否かを決定する、たとえばフラグの値で設定する。この設定によりディジタルカメラ30は、モニタ48に取り込んだ被写界像をスルー画表示させる。 The moving image mode setting unit determines whether to display the moving image on the liquid crystal monitor, for example, by setting a flag value. With this setting, the digital camera 30 displays the scene image captured on the monitor 48 as a through image.
レリーズシャッタボタンは、半押し/全押し操作に応じてディジタルカメラ30の動作タイミングや動作モードを選択する機能を有する。レリーズシャッタボタンは、半押し操作に応じてディジタルカメラ30をAEモードおよびAFモードに動作させる。これらの動作は動画表示で得られる画像を用いて適正とする絞り、シャッタ速度および合焦距離を求める。また、レリーズシャッタボタンは、全押し操作により記録開始/記録終了のタイミングをシステム制御部40に送り、ディジタルカメラ30の設定モードに応じた動作タイミングを提供する。設定モードには、静止画記録および動画記録等がある。 The release shutter button has a function of selecting an operation timing and an operation mode of the digital camera 30 according to a half-press / full-press operation. The release shutter button operates the digital camera 30 in the AE mode and the AF mode in response to a half-press operation. In these operations, an appropriate aperture, shutter speed, and in-focus distance are obtained using an image obtained by moving image display. The release shutter button sends the recording start / recording end timing to the system control unit 40 by a full-press operation, and provides the operation timing according to the setting mode of the digital camera 30. Setting modes include still image recording and moving image recording.
タイミング信号発生器44は、撮像部34用の垂直および水平同期信号、フィールドシフトゲート信号、垂直および水平タイミング信号、ならびにOFD(Over-Flow Drain)信号等、各種のタイミング信号を生成する機能を有する。この機能は、システム制御部40からの制御信号70に応じて各種のタイミング信号72を生成する。タイミング信号発生器44は、各種のタイミング信号72をドライバ46に出力する。 The timing signal generator 44 has a function of generating various timing signals such as vertical and horizontal synchronizing signals, field shift gate signals, vertical and horizontal timing signals, and OFD (Over-Flow Drain) signals for the imaging unit 34. . This function generates various timing signals 72 in response to a control signal 70 from the system control unit 40. The timing signal generator 44 outputs various timing signals 72 to the driver 46.
ドライバ46は、供給される各種のタイミング信号72を用い、駆動モードに応じた垂直および水平駆動信号等を生成する機能を有する。ドライバ46は供給される制御信号に応じた駆動信号74を撮像部34の図示しない前述したCCD撮像素子に出力する。また、ドライバ46は供給される制御信号に応じて光学系32が形成する被写界、すなわち視野を狭く拡大する望遠側に動作させたり、視野を広げる広角に動作させたりするズーム動作の駆動信号も生成し、図示しないが、光学系32のズーム機構に出力する。 The driver 46 has a function of generating vertical and horizontal drive signals and the like corresponding to drive modes using various timing signals 72 supplied. The driver 46 outputs a drive signal 74 corresponding to the supplied control signal to the above-described CCD image pickup device (not shown) of the image pickup unit 34. In addition, the driver 46 operates in accordance with a control signal supplied to the object that the optical system 32 forms, that is, a zoom operation drive signal that operates on the telephoto side that narrows the field of view or operates at a wide angle that widens the field of view. Although not shown, it is also output to the zoom mechanism of the optical system 32.
メディアI/F回路50は、たとえば扱う記録媒体に応じて画像データの記録/再生を制御するインタフェース制御機能を有する。メディアI/F回路50は、画像データ76を半導体記録媒体であるPC(Personal Computer)カードに対する書込み/読出し制御したりUSB(Universal Serial Bus)コントローラの内蔵にともないの書込み/読出し制御したりすることができる。ストレージ52には、各種の半導体カードの規格がある。 The media I / F circuit 50 has an interface control function for controlling recording / reproduction of image data according to, for example, a recording medium to be handled. The media I / F circuit 50 controls the writing / reading of the image data 76 with respect to the PC (Personal Computer) card which is a semiconductor recording medium and the writing / reading control with the built-in USB (Universal Serial Bus) controller. Can do. The storage 52 has various semiconductor card standards.
モニタ48には、液晶モニタ等が用いられる。モニタ48は、信号処理部38から供給される画像信号64を表示する。 As the monitor 48, a liquid crystal monitor or the like is used. The monitor 48 displays the image signal 64 supplied from the signal processing unit 38.
次にディジタルカメラ30におけるCCD撮像素子の動作について簡単に説明する。撮像部34には、図1および図2に示したCCD撮像素子10のいずれかが搭載される。ここで、前述したように搭載されるCCD撮像素子10の種類に応じて重視する項目が異なり、結果として制御するモードが異なる。 Next, the operation of the CCD image sensor in the digital camera 30 will be briefly described. Any one of the CCD imaging devices 10 shown in FIGS. 1 and 2 is mounted on the imaging unit 34. Here, as described above, the items to be emphasized differ depending on the type of the CCD image pickup device 10 to be mounted, and as a result, the mode to be controlled is different.
図1のCCD撮像素子を用いる撮像部34は、静止画の撮影において解像度を重視して、2または4フィールド読出しで駆動する。また、図2のCCD撮像素子を適用した撮像部34は、同時読出しが可能なことから1フィールド読出しできる。このように配設するCCD撮像素子に応じて信号電荷の読出しに特徴があることから、操作部42は、その特徴を活かすようにプログラムを組んで、設定する。 The image pickup unit 34 using the CCD image pickup device of FIG. 1 is driven by 2 or 4 field readout with an emphasis on resolution in still image shooting. Further, the image pickup unit 34 to which the CCD image pickup device of FIG. 2 is applied can read one field because it can be read simultaneously. Since the signal charge is read out according to the CCD image pickup device arranged in this way, the operation unit 42 sets and sets a program to make use of the feature.
システム制御部40には、操作部42からの指示信号である操作信号66が供給される。システム制御部40は、操作信号66に応じた制御信号70を生成し、タイミング信号発生器44に供給する。タイミング信号発生器44は、制御に応じたタイミング信号72をドライバ46に出力する。ドライバ46は、供給されるタイミング信号72に応じた駆動信号74を撮像部34に供給して、動作させる。 The system control unit 40 is supplied with an operation signal 66 that is an instruction signal from the operation unit 42. The system control unit 40 generates a control signal 70 corresponding to the operation signal 66 and supplies it to the timing signal generator 44. The timing signal generator 44 outputs a timing signal 72 corresponding to the control to the driver 46. The driver 46 supplies a driving signal 74 corresponding to the supplied timing signal 72 to the imaging unit 34 to operate it.
このように構成することにより素子分離領域を少なくでき、高画素化にともなう受光素子が小型化しても受光素子の開口形状を大きく維持することを可能にする。これにより、高画素化しても十分な信号電荷が得られ、画質劣化に対応し高画質な画像を得ることができる。この際に使用するCCD撮像素子の種類に応じて動作させると、複数のフィールドに分けて信号電荷を読み出したり、1フィールドで読み出したりすることができる。すなわち、解像度重視したディジタルカメラやこのディジタルカメラより解像度が劣るものの、信号電荷読出しに関しては高速な読み出しを可能にするディジタルカメラを提供することができる。 With this configuration, the element isolation region can be reduced, and the opening shape of the light receiving element can be kept large even if the light receiving element is downsized as the number of pixels increases. Thereby, even if the number of pixels is increased, a sufficient signal charge can be obtained, and a high-quality image can be obtained in response to image quality degradation. When operated according to the type of CCD image sensor used at this time, signal charges can be read out in a plurality of fields or read out in one field. In other words, it is possible to provide a digital camera that emphasizes resolution and a digital camera that enables high-speed readout with respect to signal charge readout, although the resolution is inferior to that of this digital camera.
なお、本発明に係る撮像装置は、ディジタルカメラ30への適用に限定されるものでなく、ディジタルカメラ30の構成要素を含む携帯電話機、画像入力装置等に適用できることは言うまでもない。 Needless to say, the imaging apparatus according to the present invention is not limited to the application to the digital camera 30, but can be applied to a mobile phone, an image input apparatus, and the like including the components of the digital camera 30.
10 CCD撮像素子
12 受光素子
14 垂直転送路
22 水平転送路
24 アンプ
10 CCD image sensor
12 Light receiving element
14 Vertical transfer path
22 Horizontal transfer path
24 amplifiers
Claims (10)
前記列転送手段は、前記受光素子のうちの一列おきの受光素子の一方の側に形成され、
該固体撮像素子は、さらに、前記一列おきに形成させた列転送手段を挟んで上下左右に位置する4つの受光素子を一組単位に扱うとともに、前記4つの受光素子から前記列転送手段に前記信号電荷を読み出すゲート手段を有することを特徴とする固体撮像素子。 A plurality of light receiving elements that generate signal charges by photoelectric conversion of incident light are arranged on a semiconductor substrate, and in this arrangement, the arrangement interval of the light receiving elements in one row is relative to the arrangement interval of the light receiving elements in another adjacent row. A solid-state imaging device having column transfer means for transferring signal charges accumulated in each of the light receiving elements in the column direction and row transfer means for transferring signal charges from the column transfer means in the row direction. In
The column transfer means is formed on one side of every other column of the light receiving elements,
The solid-state imaging device further handles four light receiving elements positioned on the top, bottom, left, and right across the column transfer means formed every other row as a set unit, and the four light receiving elements to the column transfer means A solid-state imaging device having gate means for reading out signal charges.
前記列転送手段は、前記受光素子のうちの一列おきの受光素子の一方の側に形成され、
前記固体撮像素子は、さらに、前記一列おきに形成させた列転送手段を挟んで上下左右に位置する4つの受光素子を一組単位に扱うとともに、前記4つの受光素子から前記列転送手段に前記信号電荷を読み出すゲート手段を有することを特徴とする撮像装置。 A plurality of light receiving elements that generate signal charges by photoelectrically converting incident light from the object field are arranged, in which the arrangement interval of the light receiving elements in one row is the arrangement interval of the light receiving elements in another adjacent row Including a column transfer unit that transfers signal charges accumulated in each of the light receiving elements in the column direction, and a row transfer unit that transfers signal charges from the column transfer unit in the row direction. An imaging device, a driving unit that generates a driving signal for driving the solid-state imaging device and supplies the driving signal to the solid-state imaging device, a timing generating unit that causes the driving unit to have an operation timing of the driving signal, and an operation of the timing generating unit In an imaging apparatus including control means for controlling, operating means for instructing the control means to operate, and signal processing means for performing signal processing on a signal output from the solid-state imaging device,
The column transfer means is formed on one side of every other column of the light receiving elements,
The solid-state imaging device further handles four light receiving elements positioned on the upper, lower, left and right sides of the column transfer means formed every other row as a set unit, and the four light receiving elements are transferred to the column transfer means. An imaging apparatus comprising gate means for reading signal charges.
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